生殖機能と摂食行動を制御する脳内のエネルギーセンシングメカニズムの解明

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18208025
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 前多 敬一郎 Nagoya University, 大学院・生命農学研究科, 教授 (30181580)
• Keywords: 上位細胞 / ケトン体 / エネルギーセンサー / 摂食 / 血糖センサー / 神経ペプチド / ノルアドレナリン作動性神経 / 糖尿病

Research Abstract

本研究の最終的な目標は、糖、脂質、ケトン体の生体レベルを総合的に感知し、摂食と生殖、エネルギー代謝を制御する「エネルギーセンサー」としての上衣細胞の役割を明らかにすることである。
(1) 上衣細胞のエネルギーセンサー
これまでに上衣細胞に内在し、摂食、生殖、エネルギー代謝を制御する血糖、脂肪酸、ケトン体のセンシングメカニズムの存在を明らかにしている。血糖センサーについては、AMP依存性キナーゼを介したセンシングメカニズムについて、また脂肪酸及びケトン体のセンサーについてはそれぞれβ酸化阻害剤や輸送担体の阻害剤を用いて、センシングの存在を直接明らかにしている。このことは、上衣細胞が糖、脂肪酸及びケトン体というエネルギー基質のレベルを感知しつつ、エネルギーレベルの情報を統合していることを示すユニークな結果である。
(2) センサーから摂食・生殖・エネルギー代謝へ至る神経内分泌系路
またこれらセンサーから、摂食行動や生殖機能、エネルギー代謝を制御する神経内分泌系へと至る経路およびそれを仲介する神経伝達物質あるいは神経ペプチドについても一部を明らかにできた。すなわち、脂肪酸およびケトン体の感知についても、血糖同様、延髄から室傍核に至るノルアドレナリン作動性神経が主役となっていること、また、ケトン体の感知については、AGRPやNPYなどの摂食ペプチドが働いていることを明らかにした。すなわち、後脳上衣細胞にあるエネルギーセンサーにより感知された情報は、後脳より視床下部に入力するノルアドレナリン作動性神経など特異的な神経経路により視床下部に伝えられることにより、摂食や生殖を制御していると考えられる。
(3) 応用への可能性
糖尿病などのケトーシスでは血中ケトン体上昇により、過食が起きるが、これら上衣細胞におけるセンシングメカニズムを逆用して、糖尿病などの代謝疾患時における摂食や生殖異常を治療できる可能性も示した。

Research Products

• [Journal Article] Possible Role of Oestrogen in Pubertal Increase of Kissl/Kisspep tin Expression in Discrete Hypothalamic Areas of Female Rats. (2009)
  • Author(s): Takase K., Uenoyama Y., Inoue N., Matsui H., Yamada S., Shimizu M., Homma T., Tomikawa J., Kanda S., Matsumoto H., Oka Y., TsukamuraH., Maeda K. -I.
  • Journal Title: Journal of Neuroendocrinology (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Potencies of Centrally- or Peripherally-Injected Full-Length Kissp eptin or Its C-Terminal Decapeptide on LH Release in Intact Male Rats. (2009)
  • Author(s): Pheng, V., Uenoyama, Y., Homma T., Inamoto Y., TakaseK., Yoshizawa K., Isaka S., Watanabe T., Ohkura S., Tomikawa J., Maeda K. -I., Tsukamura, H.
  • Journal Title: Journal of Reproduction and Development (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Food Deprivation Induces Monocarboxylate Transporter 2 Expres sion in the Brainstem of Female Rat. (2009)
  • Author(s): Matsuyama S, Ohkura S, Iwata K, Uenoyama Y, Tsukamura H, Maeda K. -L, KimuraK.
  • Journal Title: Journal of Reproduction and Development. (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification of KiSS-1 product kisspeptin and steroid-sensitive sexually dimorphic kisspeptin neurons in medaka (oryzias latipes ). (2008)
  • Author(s): Kanda, S., Akazome, Y., Matsunaga, T., Yamamoto, N., Yamada, S., Tsukamura, H., Maeda, K. -I., Oka, Y.
  • Journal Title: Endoerinology 149 Pages: 2467-2477
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Paraventricular α 1- and α 2-adrenergic receptors mediate hindbr ain lipoprivation-induced suppression of luteinizing hormone pulses in female rats. (2008)
  • Author(s): Sajapitak, S., Uenoyama, Y., Yama da, S., Kinoshita, M., Iwata, K, Bari, F. Y., I'Anson, H., Tsukamura, H., Ma eda, K. -I.
  • Journal Title: Journal of Reproduction and Development 54 Pages: 198-202
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Oestrogen-dependent stimulation of luteinising hormone release by galanin-like peptide in female rats. (2008)
  • Author(s): Uenoyama, Y., Tsukamura, H., Kinoshita, M., Yamada, S., Iwata, K., Pheng, V, Sajapitak, S., Sakakibara, M., Ohtaki, T., Matsumoto, H., Maeda, K. -I.
  • Journal Title: Journal of Neuroendocrinology 20 Pages: 626-631
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 家畜の生体エネルギーバランスと繁殖機能 : 基礎からトランスレーショナルリサーチヘ (2008)
  • Author(s): 前多敬一郎
  • Organizer: (独)農業生物資源研究所問題別研究会
  • Place of Presentation: 農業生物資源研究所、つくば
  • Year and Date: 20081203-20081204
• [Presentation] DECREASED GONADAL ACTIVITIES BY ACTIVE IMMUNIZATION AGAINST KISSPEPTIN IN RATS. (2008)
  • Author(s): Uenoyama, Y., Inoue, N., Hasegawa, K., Tomikawa, J., Tsukamura, H., Maeda., K. I.
  • Organizer: 1^<st> world conference on kisspeptin signaling in the brain
  • Place of Presentation: CORDOBA SPAIN
  • Year and Date: 20081008-20081010
• [Presentation] MOLECUKLAR AND PHYSIOLOGIC CHARACTERIZATION OF THE PORCINE KISSl GENE AND PEPTIDE (2008)
  • Author(s): Tomikawa, J., Tajima, S., Shibata, T., Ohkura, S., Uenoyama, Y., Tsukamura, H., Maeda, K. I.
  • Organizer: 1^<st> world conference on kisspeptin signaling in the brain
  • Place of Presentation: CORDOBA SPAIN
  • Year and Date: 20081008-20081010
• [Presentation] GONADORTOPIN-RELEASING HORMONE PULSE GENERATOR ACTIVITY IN CLOSE PROXIMITY TO THE ARCUATE KISSPEPTIN NEURONS IN THE GOAT. (2008)
  • Author(s): Ohkura, S., Takase, K., Uenoyama, Y., Tsukamura, H., Maeda, K. I., Okamura, H.
  • Organizer: 1^<st> world conference on kisspeptin signaling in the brain
  • Place of Presentation: CORDOBA SPAIN
  • Year and Date: 20081008-20081010
• [Presentation] KISSPEPTIN FIBERS DIRECTLY CONTACT WITH GONADOT ROPIN-RELEASING HORMONE FIBERS IN THE MEDIAN EM INENCE OF FEMALE RATS. (2008)
  • Author(s): Inoue, N., Pheng, V., Inamoto, Y., Uenoyama, Y., Tsukamura, H., Ichikawa, M., Maeda, K. I.
  • Organizer: 1^<st> world conference on kisspeptin signaling in the brain
  • Place of Presentation: CORDOBA SPAIN
  • Year and Date: 20081008-20081010
• [Presentation] DISTRIBUTION OF KISSPEPTIN NEURONS IN THE SHIBA GOAT BRAIN : AN IMMUNOHISTOCHMICAL STUDY USING TWO POLYCLONAL ANTIBODIES AGAINST DEIFFERENT EPITOPES OF GOAT KISSPEPTIN. (2008)
  • Author(s): Nakada, T., Wakabayashi, Y., Ohkura, S., Maeda. K. I., Okamura, H.
  • Organizer: 1^<st> world conference on kisspept in signaling in the brain
  • Place of Presentation: CORDOBA SPAIN
  • Year and Date: 20081008-20081010
• [Presentation] KISSPEPTIN NEURONS IN GHE ARCUATE NUCLEUS OF GOATS RECEIVE NEURAL PROJECTIONS FROM THE MEDIAL NUCLEUS OF AMYGDALA, A KEY NUCLEUS FOR THE PHEROMONE SIGNALING PATHWAY. (2008)
  • Author(s): Wakabayashi, Y., Mogi, K., Nakada, T., Murata, K, Ohkura, S., Mori, Y., Maeda, K. I., Okamura, H.
  • Organizer: 1^<st> world conference on kisspeptin signaling in the brain
  • Place of Presentation: CORDOBA SPAIN
  • Year and Date: 20081008-20081010
• [Presentation] KISSPEPTIN AND ATEROID-SENSITIVE SEXUALLY DIMORPHIC KISSPEPTIN NEURONS IN MEDAKA(ORYZIAS LATIPES) (2008)
  • Author(s): Kanda, S., Akazome, Y., Matsunaga, T., Yamamoto, N., Yamada, S., Tsukamura, H., Maeda, K. I., Oka, Y.
  • Organizer: 1^<st> world conference on kisspeptin signaling in the brain
  • Place of Presentation: CORDOBA SPAIN
  • Year and Date: 20081008-20081010
• [Presentation] Role of KISSPEPTIN(METASTIN)-GPR54 System in Regulating Surge- and Pulse-Modes of GnRH/GONADOTORPIN RELEASE IN RATS. (2008)
  • Author(s): Tsukamura, H., Homma, T., Yamada, S., Inamoto, Y., Inoue, N., Ohkura, S., Uenoyama, Y., Maeda, K. I.
  • Organizer: 1^<st> world conference on kisspeptin signaling in the brain
  • Place of Presentation: CORDOBA SPAIN
  • Year and Date: 20081008-20081010
• [Presentation] 雌ラットにおける新生仔期のエストロジェン長期投与はパルス状LH分泌の抑制と弓_状メタスチンニューロン核のの減少を引き起こす (2008)
  • Author(s): 稲本瑶子, 本間玲実, 上野山賀久, 前田麻希, 山田俊児, 井上直子, 大蔵聡, 前多敬一郎, 束村博子
  • Organizer: 第101回日本繁殖生物学会大会
  • Place of Presentation: 九州大学医学部百年講堂
  • Year and Date: 20080918-20080920
• [Presentation] 交尾排卵動物スンクスにおけるメタスチンの排卵誘起効果 (2008)
  • Author(s): 井上直子, 上野山賀久, 大蔵聡, 束村博子, 前多敬一郎
  • Organizer: 第101回日本繁殖生物学会大会
  • Place of Presentation: 九州大学医学部百年講堂
  • Year and Date: 20080918-20080920
• [Presentation] 雌ブタヘのkisspeptin-10静脈内投与による黄体形成ホルモン分泌刺激効果 (2008)
  • Author(s): 田島茂行, 柴田貴子, 河野建夫, 難波陽介, 大蔵聡, 上野山賀久, 束村博子, 前多敬一郎
  • Organizer: 第101回日本繁殖生物学会大会
  • Place of Presentation: 九州大学医学部百年講堂
  • Year and Date: 20080918-20080920
• [Presentation] ウシKiss-1遺伝子の同定および視床下部におけるメタスチンニューロンの局在 (2008)
  • Author(s): 若林嘉浩, 大蔵聡, 上野山賀久, 高瀬健志, 東村博子, 前多敬一郎, 岡村裕昭
  • Organizer: 第101回日本繁殖生物学会大会
  • Place of Presentation: 九州大学医学部百年講堂
  • Year and Date: 20080918-20080920
• [Presentation] ヤギおよびブタ卵巣におけるメタスチンの局在 (2008)
  • Author(s): 平野隆之, 岡村裕昭, 上野山賀久, 束村博子, 前多敬一郎, 井上直子
  • Organizer: 第101回日本繁殖生物学会大会
  • Place of Presentation: 九州大学医学部百年講堂
  • Year and Date: 20080918-20080920
• [Presentation] ラットにおけるメタスチン/キスペプチンに対する能動免疫による性腺機能の低下 (2008)
  • Author(s): 上野山賀久, 井上直子, 長谷川浩一, 冨川順子, 束村博子, 前多敬一郎
  • Organizer: 第101回日本繁殖生物学会大会
  • Place of Presentation: 九州大学医学部百年講堂
  • Year and Date: 20080918-20080920
• [Presentation] 黄体形成ホルモン(LH)サージを制御するメタスチンニューロンの性差をもたらす新生仔期の性ステロイド (2008)
  • Author(s): 本間玲実, 榊原基嗣, 岩田良香, 前田麻希, 山田俊児, 稲本瑶子, 上野山賀久, 前多敬一郎, 束村博子
  • Organizer: 第101回日本繁殖生物学会大会
  • Place of Presentation: 九州大学医学部百年講堂
  • Year and Date: 20080918-20080920
• [Presentation] 生殖と摂食の制御に関わる脳内のエネルギーシグナル物質, ケトン体 (2008)
  • Author(s): 岩田衣世, 木下美香, 須崎直樹, 佐藤弘明, 上野山賀久, 束村博子, 前多敬一郎
  • Organizer: 第101回日本繁殖生物学会大会
  • Place of Presentation: 九州大学医学部百年講堂
  • Year and Date: 20080918-20080920
• [Presentation] 未成熟雌ラツトにおける脳内メクスチン発現と黄体形成ホルモン(LH)分泌にたいするエストロジェンの抑制作用 (2008)
  • Author(s): 上野山賀久, 高瀬健志, 清水基道, 束村博子, 前多敬一郎
  • Organizer: 第101回日本繁殖生物学会大会
  • Place of Presentation: 九州大学医学部百年講堂
  • Year and Date: 20080918-20080920
• [Presentation] シバヤギ視床下部弓状核のメタスチンニューロンはGnRHパルス発生機構に関与する (2008)
  • Author(s): 大蔵聡, 高瀬健志, 松山秀一, 茂木一孝, 市丸徹, 上野山賀久, 森裕司, 束村博子, 前多敬一郎, 岡村裕昭
  • Organizer: 第35回日本神経内分泌学会第23回日本下垂体研究会合同学術集会
  • Place of Presentation: 政策研究大学院大学
  • Year and Date: 20080828-20080830
• [Presentation] Metastin/kisspeptin-GPR54 system regulating reproductive functions in mammals. (2008)
  • Author(s): 束村博子, 山田俊児, 本間玲実, 稲本瑶子, 上野山賀久, 大蔵聡, 井上直子, 前多敬二郎
  • Organizer: 世界合同繁殖生物学会議
  • Place of Presentation: コナ、ハワイ
  • Year and Date: 20080524-20080526
• [Presentation] The absence in the neonatal androgen is essential for the presence of anteroventral periventricular metastin neurons and GnRH/LH surge system in the adult (2008)
  • Author(s): Homma, T., Uenoyama, Y., Maeda, M., Yamada, S., Iwata, K., Maeda. K. -I., Tsukamura, H.
  • Organizer: 世界合同繁殖生物学会議
  • Place of Presentation: コナ、ハワイ
  • Year and Date: 20080524-20080526
• [Presentation] Prolonged neonatal exposure to estrogen inhibits pulsatile LH release andestrous cyclicity in female rats probably via disruption of the. arcuate metastin/kisspeptin neurons. (2008)
  • Author(s): Inamoto, Y., Homma, T., Uenoyama, Y., Maeda, M., Yamada, S., Inoue. N., Ohkura, S., Maeda. K. -I, Tsukamura. H.
  • Organizer: 世界合同繁殖生物学会議
  • Place of Presentation: コナ、ハワイ
  • Year and Date: 20080524-20080526
• [Presentation] Brain ketone body sensing involved in the suppression of pulsatile luteinizing hormone release in female rats (2008)
  • Author(s): Iwata, K., Kinoshita, M., Susaki, N., Homma, T., Tsukamura, H., Maeda, K. -I.
  • Organizer: 世界合同繁殖生物学会議
  • Place of Presentation: コナ、ハワイ
  • Year and Date: 20080524-20080526
• [Book] バイオテクノロジーと家畜"「ヒトと動物の関係学」第2巻「家畜の文化」 (2009)
  • Author(s): 前多敬一郎, 束村博子
  • Total Pages: 20
  • Publisher: 岩波書店